העין האנושית מסוגלת לראות בתחום אורכי הגל 400-700 ננומטר, כפי שמודגם באיור הבא:

Parallels DesktopScreenSnapz002בהתאם לכך, הגיוני שנהיה מעונינים בכך שגם חיישני התמונה שבמצלמות הדיגיטליות שלנו יהיו רגישים לאור באותו התחום. אולם התכונות הבסיסיות של חיישני תמונה אלקטרוניים מסוג CMOS ו- CCD המבוססים על תחמוצת סיליקון גורמות להם להיות רגישים גם בתחום אורכי גל בו העין אינה רואה דבר. בצילום פיקטוריאלי רגיל תכונה זו הינה בלתי רצויה מאחר וייצוג של אורכי גל שאינם נראים לעין בתמונה המתקבלת יגרום לה להופיע באופן שונה ממה שנראה לעין.

Parallels DesktopScreenSnapz003באיור שלמעלה אנו רואים עקומה המתארת את הרגישות הצבעונית של חיישן תמונה מסוג CCD ללא מסננים צבעוניים וללא מסנן IR בהשוואה לרגישות הצבעונית של העין. ברור כי לחיישן רגישות גבוהה מאד בתחום באור הנראה, רגישות גבוהה בתחום ה- IR ורגישות נמוכה בתחום ה- UV. כלומר, לצורך ביצוע צילום בתחום האור הנראה עלינו למנוע או לפחות להקטין את רגישות חיישני התמונה האלקטרוניים בעיקר בתחום ה-IR. מניעה זו ניתנת לביצוע באמצעות הנחת מסנן שיבלום את אורכי הגל בתחום שמעל 700 ננומטר ויאפשר חדירת אור בתחום האור הנראה בלבד. ואכן, כל  מי שהסיר את העדשה מן המצלמה שלו (כמובן בהנחה שהמדובר במצלמה עם עדשות מתחלפות) והסתכל על חיישן התמונה (גלוי תמיד במצלמות Mirrorless, או במצב Clean במצלמות DSLR) בוודאי שם לב לכך שצבע החיישן הוא תכלת-סיאן. מה שלמעשה נראה הוא מסנן ה- IR הצמוד למסנן ה-Low Pass הנמצא מתחתיו. תפקידו של מסנן ה-Low Pass הוא למנוע Moire, במצלמות חדישות רבות הוא כבר איננו נמצא ועל כך יסופר בפוסט נפרד שאייחד לנושא זה.

נשווה כעת את העקומות הספקטרליות (רגישות לעומת אורך גל) של חיישן ועליו מערך מסננים צבעוניים  RGB המאפשר יצירת תמונה צבעונית (מערך Bayer) ללא מסנן IR, עם מסנן IR ועם מסנן המאפשר העברת IR בלבד:

Parallels DesktopScreenSnapz004העקומה האמצעית מתארת את המצב הרגיל בכל המצלמות המיועדות לצילום בתחום האור הנראה, העקומה העליונה מתארת מה היה קורה אילו צילמנו במצלמה ללא מסנן שיבלום את ה- IR ואילו העקומה התחתונה מדגימה את מה שיקרה אם נניח על חיישן התמונה מסנן המעביר רק IR ובולם את האור הנראה בתחום של 400-700 ננומטר.

נבדוק את העקומה הספקטרלית של מצלמה ספציפית, Canon EOS 5D Mk II, המיועדת לצילום רגיל בתחום האור הנראה:

Parallels DesktopScreenSnapz005גם כאן אנו רואים שאורכי הגל בתחום ה- IR וה- UV אינם מגיעים לחיישן לאחר שהם נבלעים במסנן המונח על פני החיישן.

אם יוסר המסנן ובמקומו יונח מסנן המעביר רק IR תראה העקומה הספקטרלית כך:

Parallels DesktopScreenSnapz006כעת נראה כיצד תראה תמונה שצולמה בתחום האור הנראה ובתחום ה-IR:

Parallels DesktopScreenSnapz007מצד ימין צילום רגיל בתחום האור הנראה עם מסנן הבולע את ה- IR ואילו מצד שמאל צילום באמצעות מסנן המעביר רק IR.

שימו לב לייצוג הבהיר של כל גווני הירוק: הכלורופיל שבצמחים מחזיר הרבה אור IR ולכן מיוצג ע״י גוונים בהירים. לעומת זאת, שימו לב לעובדה שהשמיים הכחולים אינם מחזירים IR כלל ומיוצגים כאן כאזור שחור. נראות הצילומים ב- IR תלויה במספר גורמים: חיישן התמונה, מסנן ה-IR בו השתמשו ובעיבוד התמונה לאחר הצילום.

דוגמאות נוספות:

Parallels DesktopScreenSnapz008                                                             Parallels DesktopScreenSnapz009  אז איך מצלמים בתחום ה- IR וה- UV?

לגבי צילום ב- IR קיימות מספר אפשרויות:

האפשרות הפשוטה ביותר הינה להשתמש במצלמה רגילה כאשר על העדשה מורכב מסנן החוסם את האור הנראה ומעביר רק  IR.
מסתבר שמסנני ה- IR המוצמדים לחיישני התמונה אינם בולמים 100% מן ה- IR כך שבחשיפה מספיק ארוכה ובאור הכולל כמות רבה של IR כמו אור השמש (או אור מבזק אלקטרוני) ניתן להגיע לתוצאות מענינות. המגבלה היא שיש להשתמש בחצובה כדי לייצב את המצלמה בזמן החשיפה הארוכה ולכן גם לא ניתן, ברוב המקרים, לצלם נושאים בתנועה. מסננים מתאימים הם מסדרה 87 של Kodak, הבעיה העיקרית היא מחירם הגבוה. קיימים גם מסננים זולים יותר מתוצרת (Lee (http://tinyurl.com/ov5bc5p או  (Tiffen (http://tinyurl.com/pzadr8c או     http://tinyurl.com/pflnsq7 Hoya
סרטון המתאר את תהליך העבודה עם מצלמה רגילה+מסנן IR תוכלו למצוא כאן: https://www.youtube.com/watch?v=vy9G5s589Y0

אפשרות מורכבת יותר היא להסיר את מסנן ה- IR המוצמד לחיישן המצלמה ולהרכיב על העדשה מסנן המעביר IR בלבד כפי שהוסבר לעיל. ניתן גם להרכיב מסנן כזה ישירות על החיישן כחלק מתהליך ההסרה של המסנן המקורי. במקרה זה עומדות לפנינו 2 אופציות לגבי ביצוע ההסרה:
א. עבודה עצמית, כלומר מציאת הנחיות באינטרנט כיצד להסיר את המסנן מדגם המצלמה הספציפי שלכם: הדבר דורש פירוק די מורכב של המצלמה והרכבה מחדש, משימה לא פשוטה שעשויה להסתיים במצלמה מושבתת. מומלץ לבחור במצלמה ישנה שאיננה בעלת ערך רב. פרטים נוספים לגבי הסרת המסנן תוכלו למצוא כאן: http://tinyurl.com/2l5fuw. מקור טוב נוסף למידע הוא http://www.lifepixel.com.
חשוב להבין שביצוע שינוי כזה הוא כרטיס לכיוון אחד וכי לאחר ביצועו המצלמה לא תוכל לשמש לצילום רגיל אלא לצילום ב- IR בלבד.

ב. משלוח המצלמה לביצוע ניתוח הסרת מסנן ה-IR ע״י מומחים לדבר, כמו http://www.lifepixel.com  או: http://www.maxmax.com

גם כאן השינוי הוא בלתי הפיך ויש להביא בחשבון עלות של כ- $500 כולל משלוח, ביטוח, מיסים ושאר מרעין בישין הכרוכים ביבוא. פתרון יקר יותר יהיה רכישת מצלמה משומשת  שעברה הסבה ל- IR ע״י המומחים הנ״ל.

ג. האפשרות היקרה ביותר: לרכוש מצלמה יעודית (ולא מצלמה שעברה הסבה) ושתוכננה במיוחד לצילום בתחומי ה-  IR וה- UV. בשנים האחרונות יצאו לשוק מספר מצלמות יעודיות כאלה מתוצרת מספר יצרנים. הדגם האחרון עליו הוכרז בשבוע האחרון הוא מתוצרת Fuji,
XT-1 IR. בעבר היו קייימים דגמים ישנים יותר של מצלמות IR מתוצרת Fuji אותן ניתן למצוא ב-eBay.  גם ל-Nikon ו-Canon דגמים יחודיים לצילום בתחום ה-  IR וה- UV. דגמים אלו חביבים במיוחד על חובבי הצילום האסטרונומי, המוסיפים למצלמה מערכת קרור אקטיבית המורידה את רמת הרעש ומאפשרת ביצוע חשיפות ארוכות במיוחד בצילומים של גרמי שמיים.

מאמר נוסף  הסוקר את התחום תוכלו למצוא כאן: http://tinyurl.com/qbg4b94

צילום בתחום ה- UV משמש בד״כ למטרות פורנזיות (זיהוי פלילי)  ומדעיות אולם ניתן גם לעשות בו שימוש למטרות פיקטוריאליות. גם כאן נחוץ מסנן מתאים שיסנן החוצה את רוב האור הנראה ויעביר רק אור בתחום ה- UV. מסנן כזה הוא 18A של Kodak או תחליפים של היצרנים שנזכרו לעיל.

דוגמא לשימוש ב- UV לצרכי זיהוי סוגי דיו שונים בצ׳ק מזוייף:

Parallels DesktopScreenSnapz010דוגמא לשימוש בצילום בתחום ה- UV למטרות פיקטוריאליות:

Parallels DesktopScreenSnapz011אחת הבעיות המרכזיות בצילום בקרינות בלתי נראות הם שינויי המיקוד: עדשות המיועדות לצילום בתחום האור הנראה לא יתמקדו היטב בתחומי ה- IR וה-UV:

Parallels DesktopScreenSnapz012לכן, בהתאם לשיטת הצילום, יש למקד באופן ידני לפני הנחת המסננים על העדשה ולתקן עפ״י ניסוי וטעייה. מסנני IR הינם כהים מאד ומערכת מדידת האור והמיקוד האוטומטי לא יפעלו כראוי.

קיימות בשוק מספר עדשות יעודיות לצילום בתחום ה- UV, כמו לדוגמא Nikon 105 f 4.5 UV Lens שהינה נדירה למדי. עדשה זו מורכבת מאלמנטים אופטיים מקוורץ ולא מזכוכית רגילה ולכן איננה סובלת מטעויות במיקוד בתחום ה- UV כמו עדשות רגילות.

צילום IR עם סרטי צילום: למעונינים בכך, עדיין ניתן להשיג מספר סוגים של סרטי צילום ש.ל המיועדים לצילום בתחום ה- IR. מאמר ישן בנושא תוכלו למצוא כאן: http://www.vividlight.com/articles/2915.htm וגם כאן: http://tinyurl.com/7wr8628

שימו נא לב לכך שהטיפול, השימוש והפיתוח של סרטי צילום IR דורש הקפדה על מספר הנחיות חשובות כפי שתמצאו במאמרים הנ״ל.

לסיכום, מספר טיפים לצילום בתחומי ה- IR וה-UV:

Parallels DesktopScreenSnapz013בהצלחה!

גבי

הצילום למעלה: http://www.wrotniak.net/photo/quest/q18.html

מודעות פרסומת

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s